JPH0659464B2 - 竪型ミルの自由渦型遠心分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は竪型ミルにおける分級技
術に係り、高効率，高精度を発揮する竪型ミルの自由渦
型遠心分級装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セメント原料，石炭，クリン
カ等の粉砕物をミルケーシング内底部に設けられた回転
テーブルと粉砕ローラとで構成された粉砕部で粉砕し、
ミルケーシングの外から吸引され、回転テーブルの外縁
を通過し分級部を経由してミルケーシングの外に排出さ
れる熱ガス等の上昇気流によりミルケーシング内上方に
吹き上げ、ミルケーシング上部に設けられた分級装置に
よって粗粉と微粉とに分級し、微粉は空気とともにミル
ケーシング外に搬出し、粗粉は粉砕部へと落下させる構
造の分級装置を内蔵させた竪型ミルが一般に使用されて
いる。

【０００３】このような竪型ミルの分級装置は、可動部
を持たない自由渦型遠心分級装置と、可動部を持ってい
る強制渦型遠心分級装置に大別することができる。

【０００４】そして、強制渦型遠心分級装置は、複数の
分級羽根が設けられた回転体からなる分級部において、
粉砕部から導入された粉砕物を遠心力により、粗粉を外
周方向に放出させると共に、上記分級羽根間を経由して
ミルケーシング外へ排出される空気流の抗力に伴う求心
力によって微粉を収集し、粉砕物を微粉と粗粉とに分級
し、微粉は空気流とともにミルケーシング外に搬出さ
れ、また、粗粉は分級部外集から粉砕部へと落下するの
が一般的である。一方、自由渦型遠心分級装置は、複数
の開口と案内羽根が設けられた外筒と内筒からなる分級
部において、外筒開口部から導入され内筒へと経由する
間に案内羽根によって旋回流となった気流から与えられ
る遠心力により粗粉を内筒入口外周方向に放出させると
共に、内筒を経由してミルケーシング外へ排出される空
気流の抗力に伴う求心力により微粉を収集し、粉砕物を
微粉と粗粉とに分級し、微粉は空気流とともにミルケー
シング外に搬出され、また粗粉は内筒入口外周から外筒
内壁に沿って粉砕部へと落下するのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の竪型ミルの分級装置は次のような問題を有して
いる。強制渦型遠心分級装置にあっては、粉砕部で粉砕
分散され、上昇気流に乗った粉末原料に作用する遠心力
は回転羽根の回転数によって決定され、求心力はミルケ
ーシング外に排出される空気流量によって決定されるた
め、分級点の調整が用意である。また大容量処理能力を
有する大型機においても、回転羽根の回転数を増加し、
粉末原料に作用させる遠心力を大きくすることにより、
同程度の処理能力を有する自由渦型分級装置と比較して
小さい分級点が得られる。而も遠心力は回転羽根により
強制的に粉末原料に与えられるため、気流の乱れによる
影響を受け難く、分級精度が高い。しかし、その反面、
可動部を有し構造が複雑であることから、製作費が高
く、また軸受の定期的な取り替え、摩耗性の高い粉末原
料を処理する場合の回転羽根摩耗対策等のメンテナンス
費が高く、更には付着性の高い粉末原料処理時における
粉末原料の付着による回転羽根のアンバランス、或は摩
耗性の高い粉末原料処理時における回転羽根の摩耗によ
る回転羽根のアンバランスにより、該回転羽根の回転数
を大きくした際に分級装置全体に振動が発生し、振動が
著しい場合には回転羽根の破損という重大事故に至る場
合もある。

【０００６】自由渦型遠心分級装置にあっては、可動部
がなく構造が簡単であることから、製作費が安く、摩耗
性の高い粉末原料を処理する場合の摩耗対策も用意であ
り、更に破損等の事故は皆無である。しかし、その反
面、粉末原料に作用する遠心力は内筒入口における旋回
気流円周方向水平成分速度によって決定され、求心力は
内筒入口における旋回気流半径方向水平成分速度に依っ
て決定されるが、これらを調整する案内羽根角度及びミ
ルケーシング外に排出される空気流量は微調整が困難で
あり、加えて多分に経験的要素が含まれるため、分級点
の調整が困難である。また壁面で生ずる境界層や二次流
による旋回気流の乱れにより、粗粉の微粉への飛び込み
や微粉の粗粉への混入が多発するため分級精度が低く、
特に大容量処理能力を有する大型機においては旋回気流
の乱れが著しくなり、高い分級精度が要求される強制渦
型遠心分級装置に匹敵する小さい分級点が得られない欠
点があった。

【０００７】また、強制渦型遠心分級装置、自由渦型分
級装置の何れも、粉砕部で粉砕されて上昇気流に乗った
粉末原料のうち、得ようとする分級点より小さい粒子径
の粉末原料は速やかに分級部へ、また得ようとする分級
点より大きい粒子径の粉末原料は速やかに粉砕部へ戻
し、再粉砕することが望ましい。しかし、従来の縦型ミ
ルの分級装置においては、ミル内部上昇気流の不均一に
より、得ようとする分級点よりも大幅に大きい粗大粒子
も分級部に導入されてしまい、分級効率の低下を引き起
こす他、分級部の摩耗を生じさせる大きな要因となって
いる。加えて、分級部において分級された粗粉は、粉砕
部に落下する途中で上昇気流に乗って再び分級部へと導
入される場合もあり、分級部における含塵濃度を上昇さ
せ、分級効率の低下を引き起こしている。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、可動部がなく構造が簡単で製作費が低くメンテナ
ンスが容易である自由渦型遠心分級装置の長所と、分級
点の調整が容易で分級精度が高く大型機においても小さ
な分級点が得られる強制渦型遠心分級装置の長所を兼ね
備え、加えてミル内部上昇気流を整流化すると共に、粗
粉排出口から分級部への気流の侵入を防止することによ
り、ミル内における粉末原料の動きを効率的なものと
し、分級効率と粉砕効率の向上を実現する竪型ミルの自
由渦型遠心分級装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る竪型ミルの自由渦型遠心分級装置は、
ミルケーシングの下部に設けられた粉砕部で粉砕され、
上昇気流とともに移送される粉砕物を粗粉と微粉とに分
級し、ミル内部から微粉を取り出すための竪型ミルの分
級装置において、所定面積を有する複数の粉末原料導入
開口を備えた外筒と、複数の整流筒を内在させた内筒
と、粗粉排出コーン部と、粗粉排出開口を備えた水平板
からなり、上記外筒の各粉末原料導入開口に第一段旋回
案内板を、また外筒の内側で内筒の外側に形成した気流
旋回ゾーンに第二段旋回案内板を、該第二段旋回案内板
下部気流旋回ゾーンに円錐旋回案内筒を設ける一方、粗
粉排出口に円周スリットベンチュレータを設けたことを
要旨とするものである。

【００１０】

【作用】上記、本発明に係る竪型ミルの自由渦型遠心分
級装置にあっては、粗粉排出口に設けた円周スリットベ
ンチュレータを作動させることにより生じるベンチュリ
ー効果により、粗粉排出口から回転テーブル中心に向か
う下降気流が発生する。この空気流量は円周スリットベ
ンチュレータの吹き出し気流速度により調整が可能であ
るため、内筒を経由してミルケーシング外へ排出される
空気流量と各案内羽根角度を一定とすれば、外筒におけ
る粉末原料導入開口を通過し粗粉排出口から排出される
空気流量を、円周スリットベンチュレータ吹き出し気流
速度により調整できる。

【００１１】即ち、気流旋回ゾーンにおける空気流量に
よって決定される内筒入口における気流旋回速度（内筒
入口における気流旋回速度によって決定される分級点）
を、円周スリットベンチュレータ吹き出し気流速度によ
って調整することができる。

【００１２】また、内筒中の整流筒によって内筒入口に
おける旋回気流の乱れを抑制することで、粗粉の微粉へ
の飛び込みと微粉の粗粉への混入を防止し、円周スリッ
トベンチュレータの吹き出し気流速度を増加し、内筒入
口における気流旋回速度を早め粉末原料に与える遠心力
を大きくさせることで、強制渦型遠心分級装置に匹敵す
る小さな分級点を得ることができる。

【００１３】加えて、円周スリットベンチュレータのベ
ンチュリー効果によって発生する分級部から粗粉排出口
を経由して粉砕部に向かう気流によりミル内部上昇気流
が整流化されるため、粗大粒子の分級部への侵入を防止
することができる。同時に、粗粉排出口から分級部への
気流の侵入が防止されるため、分級部で分散された粗分
が速やかに粉砕部に戻され、粉砕効率と分級効率が上昇
する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る竪型ミルの自由渦型遠心
分級装置の一実施例を図面に従って説明する。図１に示
すように、本発明の分級装置１は竪型ミルのミルケーシ
ング１９上部に構成してなるもので、該竪型ミルは、粉
砕原料投入口１６の下方に回転テーブル１７を軸設する
と共に、該回転テーブル１７を図示しない回転駆動モー
タによって回転駆動しながら、該回転テーブル１７の外
周部に形成した粉砕路２０に沿って転動する粉砕ローラ
１８と摺接して原料を粉砕する構造になる。

【００１５】分級装置１は図２に示すように、外筒２に
対して同心状に内筒３を内挿すると共に、該内筒３に対
して複数の整流筒４を同芯状に配置してなる。上記外筒
２の下端には、周部に粗粉排出開口６…を配設した水平
板７を介して粗粉排出コーン部５が形成してあり、該粗
粉排出コーン部５の下端に連結した粗粉排出口８には該
粗粉排出口８の口径と同一内径を有するスリットベンチ
ュレータ９を固設してなる。

【００１６】また上記外筒２の上部側面に所定面積を有
する複数の粉末原料導入開口１０，１０…が穿設してあ
り、該各粉末原料導入開口１０には、外筒の内側に所定
角度をもってそれぞれ第一段旋回案内板１１を固設する
と共に、外筒２と内筒３間に形成した環状の気流旋回ゾ
ーンＥ１に軸方向に対して所定角度をもって装着された
複数の第二段旋回案内板１２，１２…を配設し、下部気
流旋回ゾーンＥ２を形成し、該下部気流旋回ゾーンに円
錐旋回案内筒１３を固設してなる。

【００１７】尚、符号１４は、図示しないブロアの排気
口と接続した円周スリットベンチュレータ用気流導入管
であり、該円周スリットベンチュレータ用気流導入管１
４は、上記スリットベンチュレータ９の排気口と連通し
てなる。また内筒３の上端に連通した上部微粉排出管１
５は、図示しないバッグフィルタ等の捕集機を介して排
風機に接続されている。

【００１８】本実施例に係る竪型ミルの自由渦型遠心分
級装置は、粉砕原料投入口１６より投入された原料を回
転テーブル１７と粉砕ローラ１８からなる粉砕部におい
て粉砕すると共に、ミルケーシング１９の外に排出され
る気流と円周スリットベンチュレータ９のベンチュリー
効果により生ずる粗粉吹き出し口８の排出気流によって
獲られる整流化された上昇気流に乗って該ミルケーシン
グ１９内を上方に吹き上げ、外筒２の粉末原料導入開口
１０，１０…より分級部に導入してなる。上記粉末原料
導入開口１０から気流に乗って導入された粉末原料は、
第一段旋回案内板１１，１１…と第二段旋回案内板１
２，１２…及び円錐旋回案内筒１３により旋回運動を与
えられ、内筒３入り口に達する。

【００１９】ここで粉末原料は、旋回気流に伴う遠心力
と、内筒３及び整流筒４，４…を通過しミルケーシング
１９外に排出される気流による求心力を受ける。そして
求心力のほうが大きく作用する微粉は、図２中矢印Ｘの
実線で示すように、水平板７の中心方向に気流と共に吸
引され、内筒３及び整流筒４を経由して微粉排出管１５
から排出される。一方、遠心力のほうが大きく作用する
粗粉は、図２中矢印Ｘの破線で示すように水平板７の外
周方向に放出され、円周スリットベンチュレータ９のベ
ンチュリー効果によって生ずる粗粉排出口８から回転テ
ーブル１７の中心へと向かう気流に伴う抗力によって該
粗粉排出口８から回転テーブル１７の中心へと導かれる
と共に、上記ベンチュリー効果による回転テーブル１７
の中心に向かった後回転テーブル１７の外径方向に向か
う気流により、外周に形成してある粉砕路２０へ達し、
粉砕ローラ１８の摺動によって再び粉砕される。

【００２０】この場合、内筒３の入口において、旋回気
流速度が従来よりも大きくなるため粉末原料に与える遠
心力が充分に大きくなり、水平板７の中心に向かう旋回
気流が整流筒４，４…によって均一流となり気流の乱れ
と偏りが解消されるため、小さな分級点が得られる。而
も分級点の調整は円周スリットベンチュレータ９の吹き
出し気流速度を調整することにより容易に行える。加え
てミル内上昇気流の整流化により、粗大粒子の分級部へ
の侵入が防止されるため、分級効率を高くすることがで
きると共に分級部の摩耗を低減することができる。ま
た、粗粉排出口８から分級部への気流の侵入が防止さ
れ、分級部で分級された粗粉を速やかに粉砕部へと戻す
ように作動するため、粉砕効率を改善することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る竪型ミル
の自由渦型遠心分級装置は、上記のように構成したか
ら、分級点の調整を円周スリットベンチュレータの吹き
出し気流速度の調整によって容易に行うことができ、ミ
ルケーシング外の排出風量を変えることなしに内筒入口
における旋回気流速度を大きくし、また内筒入口におけ
る気流の乱れを防止することで、強制渦型遠心分級装置
と同等の小さな分級点が得られ、加えてミル内部上昇気
流の整流化と粗粉排出口から分級部への気流の進入の防
止により、粉末原料のミル内の動きが効率的になるた
め、分級効率と粉砕効率の引上を実現することができる
特徴を有するものであり、本発明実施後の効果は極めて
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る竪型ミルの自由渦型遠心分級装置
の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１における分級部の詳細図である。

【図３】水平板を示す図２におけるＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図４】垂直方向旋回案内板を示す図２におけるＢ−Ｂ
線断面図である。

【図５】水平方向旋回案内板を示す図２におけるＣ−Ｃ
線断面図である。

【符号の説明】

１ 分級装置 ２ 外筒 ３ 内筒 ４ 整流筒 ５ 粗粉排出コーン部 ６ 粗粉排出開口 ７ 水平板 ８ 粗粉排出口 ９ スリットベンチュレータ １０ 粉末原料導入開口 １１ 第一段旋回案内板 １２ 第二段旋回案内板 １３ 円錐旋回案内筒 １４ スリットベンチュレータ用気流導入管 １５ 上部微粉排出管 １６ 粉砕原料投入口 １７ 回転テーブル １８ 粉砕ローラ １９ ミルケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 寿 東京都国分寺市光町三丁目12番８ (56)参考文献 特開 昭63−224744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−10352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−5438（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−40664（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミルケーシングの下部に設けられた粉砕
   部で粉砕され、上昇気流とともに移送される粉砕物を粗
   粉と微粉とに分級し、ミル内部から微粉を取り出すため
   の竪型ミルの分級装置において、 所定面積を有する複数の粉末原料導入開口を備えた外筒
   と、複数の整流筒を内在させた内筒と、粗粉排出コーン
   部と、粗粉排出開口を備えた水平板からなり、 前記外筒の各粉末原料導入開口に第一段旋回案内板を円
   周方向に傾斜配設し、前記外筒と内筒間の環状空間に形
   成した気流旋回ゾーンに第二段旋回案内板を配設すると
   共に、該第二段旋回案内板下部気流旋回ゾーンに円錐旋
   回案内筒を設ける一方、粗粉排出口に円周スリットベン
   チュレータを設けたことを特徴とする竪型ミルの自由渦
   型遠心分級装置。